JP2010252847A - Bobbin thread detector of sewing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボビンに巻かれた下糸が切れたり無くなったりした状態を検出するためのミシンの下糸検出装置に関する。 The present invention relates to a lower thread detection device for a sewing machine for detecting a state where a lower thread wound around a bobbin is cut or lost.
この種のミシンの下糸検出装置としては、光の反射を利用したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、釜内に装着される、下糸を巻回したボビンの鍔部の外側面に、光の反射部と無反射部とを備えた光照射部(検出用シール)を設け、釜土台に、発光素子と受光素子を備えた光電形の検出器を取り付け、発光素子から前記光照射部に向けて光ビームを照射し、その光照射部で反射した光ビームを受光素子にて受光する構成とする。このとき、下糸が引き出されてボビンが回転していれば光照射部での反射光の有無が変化するが、下糸が切れたり無くなったりした、下糸の非供給状態の場合にはボビンの回転が停止し、光照射部での反射光が変化しなくなるので、その反射光の変化を検出器にて検出することで、下糸の非供給状態を検出することができる。 As a bobbin thread detecting device of this type of sewing machine, one utilizing light reflection has been proposed (for example, see Patent Document 1). Specifically, a light irradiation part (detection seal) provided with a light reflecting part and a non-reflective part is provided on the outer surface of the collar part of the bobbin around which the lower thread is wound, which is mounted in the hook. A photoelectric detector equipped with a light emitting element and a light receiving element is attached to the pot base, and a light beam is emitted from the light emitting element toward the light irradiating part, and the light beam reflected by the light irradiating part is received by the light receiving element. It is configured to receive light. At this time, if the bobbin thread is pulled out and the bobbin is rotating, the presence or absence of reflected light at the light irradiator changes, but if the bobbin thread breaks or disappears or the bobbin thread is not supplied, the bobbin Is stopped, and the reflected light at the light irradiating portion is not changed. Therefore, the non-supply state of the lower thread can be detected by detecting the change in the reflected light with a detector.
ところで、ミシンにおいては糸埃(いとぼこり)が発生し易いという事情がある。上記したように、ボビンの回転を検出する検出器として光の反射を利用したものでは、その糸埃の影響で検出エラーが発生し易いという欠点がある。また、光照射部はボビンの外側面に貼り付けるか印刷により設けるようにしているが、ボビンは外釜及びボビンケースに対して回転するので、光照射部が摩擦により剥がれたり、摩耗して光反射率の差が発生し難くなったりして、誤検知が発生し易いという問題がある。 By the way, there is a situation in which thread dust tends to occur in a sewing machine. As described above, a detector using light reflection as a detector for detecting the rotation of the bobbin has a drawback that a detection error is likely to occur due to the influence of the dust. In addition, the light irradiation part is attached to the outer surface of the bobbin or is provided by printing. However, since the bobbin rotates with respect to the outer hook and the bobbin case, the light irradiation part is peeled off due to friction or wear and light. There is a problem that a difference in reflectance is less likely to occur and erroneous detection is likely to occur.
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、糸埃の影響を受け難く、誤検知を発生し難くできるミシンの下糸検出装置を提供するにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lower thread detection device for a sewing machine that is not easily affected by yarn dust and is less likely to cause erroneous detection.
上記した目的を達成するために、本発明のミシンの下糸検出装置は、ミシンの釜に着脱可能に装着され、センサ用開口部が形成されたボビンケースと、下糸が巻かれた状態で前記ボビンケース内に回転可能に収容され、少なくとも鍔部が磁性体により形成されるとともに、前記鍔部にこれの周方向に複数の検出用開口部が形成されたボビンと、前記ボビンケースの外部から前記センサ用開口部を通して前記ボビンにおける前記鍔部の側面と対向する部位に配設され、前記ボビンの回転に基づき検出信号を出力する非光電形の近接センサと、前記近接センサの検出信号に基づき前記ボビンに巻かれた下糸の状況を判定する判定手段と、を具備したことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the lower thread detecting device of the sewing machine of the present invention is detachably attached to a sewing machine hook and has a bobbin case having a sensor opening and a lower thread wound around the bobbin case. A bobbin that is rotatably accommodated in the bobbin case, and at least a collar part is formed of a magnetic material, and a plurality of detection openings are formed in the collar part in the circumferential direction thereof, and the outside of the bobbin case To a non-photoelectric proximity sensor that outputs a detection signal based on rotation of the bobbin, and a detection signal of the proximity sensor. And determining means for determining the condition of the lower thread wound around the bobbin.
上記構成において、非光電形の近接センサは、ボビンの回転時に、鍔部に形成された検出用開口部の有無に応じて検出信号を出力する。このとき、下糸が引き出されてボビンが回転していれば近接センサの検出信号が変化するが、下糸が切れたり無くなったりした、下糸の非供給状態の場合にはボビンの回転が停止し、近接センサの検出信号が変化しなくなるので、判定手段は、その検出信号の変化を検出することで、下糸の状況を判定することができる。 In the above configuration, the non-photoelectric proximity sensor outputs a detection signal according to the presence / absence of the detection opening formed in the flange when the bobbin rotates. At this time, if the lower thread is pulled out and the bobbin is rotating, the detection signal of the proximity sensor changes, but if the lower thread is cut or lost, or if the lower thread is not supplied, the bobbin stops rotating. Since the detection signal of the proximity sensor does not change, the determination unit can determine the state of the lower thread by detecting the change of the detection signal.
本発明によれば、ボビンの回転を検出する検出器として非光電形の近接センサを用いているので、光の反射を利用したものとは違い、糸埃の影響を受け難く、誤検知し難い。また、近接センサの検出対象は、ボビンの鍔部において近接センサが対向する部位に磁性体が有るか(検出用開口部の無い部分)、無いか(検出用開口部がある部分)であるから、ボビンがボビンケースに対して回転しても、検出部分(鍔部)は摩擦の影響は受けず、この点においても誤検知は発生し難くできる。 According to the present invention, the non-photoelectric proximity sensor is used as a detector for detecting the rotation of the bobbin. Therefore, unlike the sensor using light reflection, the sensor is not easily affected by dust and is not easily detected. . In addition, the detection target of the proximity sensor is whether there is a magnetic body in the part of the bobbin that faces the proximity sensor (the portion without the detection opening) or not (the portion with the detection opening). Even if the bobbin rotates with respect to the bobbin case, the detection portion (saddle portion) is not affected by friction, and erroneous detection can hardly occur in this respect as well.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図7を参照して説明する。
まず、図1及び図2において、ミシンの釜1は、図示しない針板の下方に配設され、図示しない外釜と中釜2とによって構成される。外釜は、釜駆動軸3(図3参照)の先端部に設けられる。外釜と中釜2は、相対的に回転可能に組み付けられる。中釜2は、内部の中央部に軸方向の前方に突出するシャフト4を有するとともに、外周部に剣先5を有している。シャフト4の先端部外周部には、クリップ溝4aが形成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2, a
中釜2には、ボビンケース6及びボビン7が着脱可能に装着される。ボビンケース6は、前部にクリップレバー8及びクリップ8aを有していて、中釜2への装着時にそのクリップ8aがクリップ溝4aに係合することで抜け止め状態に保持される。このボビンケース6は、図示しない係止手段により回転しないように固定される。ボビンケース6の前面部の外周部寄りの下部に位置させて、1個の円形のセンサ用開口部9が形成されている。
A
前記ボビン7は、円筒状をなす筒部10の軸方向の両端部に円板状の鍔部11を有している。このボビン7は、全体が磁性体、例えば磁性を有するステンレスにより形成されている。筒部10の外周部に、下糸F(図1の二点鎖線参照)が巻回される。各鍔部11には、円形の検出用開口部12が複数個、この場合4個ずつ形成されている。各検出用開口部12は、ボビン7の回転中心から周方向に90度ずつの等間隔で配置されている。このボビン7は、ボビンケース6に対して着脱可能に収容される。また、このボビン7は、中釜2に収容された状態で、筒部10が前記シャフト3の外周部に前方から嵌合され、そのシャフト3に回転自在に支持される。ボビン7は、中釜2及びボビンケース6に対して回転可能となっている。ミシンの縫製時において、ボビン7に巻回された下糸が図示しない上糸に絡んで引き出されることに伴い、ボビン7がシャフト3に対して回転する。
The
ここで、ボビンケース6及びボビン7を中釜2に装着した状態で、ボビンケース6のセンサ用開口部9とボビン7の各検出用開口部12は、ボビン7の回転中心からの径方向の距離がほぼ等しくなるように設定されている。したがって、各検出用開口部12は、ボビン7の回転時にセンサ用開口部9と対応するようになる。
Here, with the
ボビンケース6の前方には、近接センサ15が配置される。この近接センサ15は、内部に図示しない検出コイルを有した誘導形近接センサである。誘導形近接センサの検出原理は、近接センサ15が有する検出コイルに交流磁界を発生させて、検出体となる磁性体に発生した渦電流によるインピーダンスの変化を検出する方式である。
A
この近接センサ15は、ブラケット16の立ち上がり片16aに取り付けられている。ブラケット16は、立ち上がり片16aと取付片16bを一体に有していて、その取付片16bの取付孔17に挿通した取付ねじ18(図1参照)により、ミシン本体19に固定されたブロック20に取り付けられている。ブラケット16は、取付ねじ18(取付孔17)を中心に回動可能とされている。取付片16bには、取付孔17を中心とした円弧線上に位置させて第1の節度孔21と第2の節度孔22が設けられている。ブロック20には収容部23が形成されていて、この収容部23に、節度ボール24と、この節度ボール24を上方に付勢する節度スプリング25が設けられている。
The
ここで、第1の節度孔21が節度ボール24に嵌合した状態では、前記近接センサ15は、図1に示す正規の検出位置に保持される。この正規の検出位置では、検出面15aが前記ボビンケース6の前記センサ用開口部9に前方から近接して、そのセンサ用開口部9を通してボビン7における鍔部11の側面11aと対向する。また、ブラケット16を、取付ねじ18(取付孔17)を中心に図2の矢印A方向へ回動させ、第2の節度孔22を節度ボール24に嵌合させた状態では、前記近接センサ15は、ボビンケース6の前方から退避した退避位置に保持される。ブラケット16の第1の節度孔21、第2の節度孔22、節度ボール24、節度スプリング25により、節度機構26を構成している。
Here, in a state where the
前記ブロック20には、セット検出スイッチ28が設けられている。このセット検出スイッチ28は、操作子28aを有するマイクロスイッチにより構成されていて、近接センサ15が前記正規の検出位置にセットされたときに(図1参照)、前記ブラケット16の立ち上がり片16aにより操作子28aが押圧操作されることに伴い、セット信号を出力する。このセット検出スイッチ28は、近接センサ15が正規の検出位置にセットされたことを検出するセット検出手段を構成する。
The
図3は、本発明の要旨に関係した部分の電気的構成が示されている。この図3において、制御装置30は、ミシンの制御装置であるとともに、本発明のミシンの下糸検出装置の判定手段でもあり、マイクロコンピュータを備えている。この制御装置30は、ミシンの主軸モータ31を駆動制御する。この主軸モータ31が駆動されると、ミシン主軸32を介して、図示しない上糸が通された縫針が上下駆動され、また、歯車機構33を介して釜駆動軸3、ひいては釜1の外釜が回転される。この主軸モータ31は、釜1を駆動するモータを構成する。主軸モータ31には、図示はしないが、当該主軸モータ31の回転を検出する回転検出器が設けられていて、この回転検出器のモータ信号S1が制御装置30に入力される。さらに、制御装置30には、前記近接センサ15から検出信号S2と、前記セット検出スイッチ28からセット信号S3が入力される。制御装置30は、セット検出信号28のセット信号S3がない場合には主軸モータ31を駆動せず、セット信号S3がある場合には、主軸モータ31の駆動(回転)を可能とする。制御装置30は、表示部34も制御する。
FIG. 3 shows an electrical configuration of a portion related to the gist of the present invention. In FIG. 3, a control device 30 is a control device for the sewing machine, and is also a determination means for the lower thread detection device of the sewing machine of the present invention, and includes a microcomputer. The control device 30 drives and controls the main shaft motor 31 of the sewing machine. When the main shaft motor 31 is driven, a sewing needle through which an upper thread (not shown) is passed is driven up and down via the sewing machine
上記構成において、近接センサ15が正規の検出位置にセットされた状態で、ミシンの縫製開始の指示がなされると、制御装置30は主軸モータ31を駆動し、縫製動作を開始する。この縫製時には、正常であれば、ボビン7に巻かれた下糸が引き出され、これに伴いボビン7が回転する。このとき、近接センサ15は、図4に示すように、そのボビン7の回転に基づきパルス状の検出信号S2を所定のパルスピッチT1で出力する。制御装置30は、そのパルスピッチT1が、予め設定された設定値Ts以下であるときは正常であると判定する。
In the above configuration, when an instruction to start sewing of the sewing machine is given with the
主軸モータ31の回転が停止すれば、下糸の引き出しが止まり、ボビン7の回転も止まるので、近接センサ15の検出信号S2の変化も止まる。そして、制御装置30は、主軸モータ31が回転した状態で、近接センサ15の検出信号S2のパルスピッチT2が、予め設定された設定値Tsよりも大きいと判断した場合(T1>Ts)には、ボビン7の回転が停止し、下糸の糸切れが発生したか、糸が無くなったと判定し、主軸モータ31の回転を停止させる(断電する)。
If the rotation of the main shaft motor 31 stops, the lower thread pulling stops and the
ここで、近接センサ15の検出信号S2のパルス数と下糸の消費長さとの間には、図5に示すような関係がある。また、1個のボビン7に巻回された下糸の残量と、近接センサ15の検出信号S2のパルス数との間には、図6に示すような関係がある。制御装置30には、これらのデータを記憶させておく。そして、制御装置30は、図7に示すように、近接センサ15を正規の検出位置にセットされたときを基点としてそこからの近接センサ15の検出信号S2のパルス数をカウントして積算し、その積算値に基づき下糸の消費量(消費長さ)を推定し、予め記憶したボビン更新時の下糸量から前記消費量を差し引いた量を残量として表示部34に表示する。残量の表示例としては、棒グラフ表示や数字表示などが考えられる。使用者は、その表示部34の表示を見ることで、下糸の残量状況を知ることができる。
Here, there is a relationship as shown in FIG. 5 between the number of pulses of the detection signal S2 of the
上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
ボビン7の回転を検出する検出器として誘導形の近接センサ15を用いているので、光の反射を利用したものとは違い、糸埃の影響を受け難く、誤検知し難い。また、近接センサ15の検出対象は、ボビン7の鍔部11において近接センサ15が対向する部位に磁性体が有るか(検出用開口部12の無い部分)、無いか(検出用開口部12がある部分)であるから、ボビン7がボビンケース6に対して回転しても、検出部分である鍔部11は摩擦の影響は受けず、この点においても誤検知は発生し難くできる。さらに、ボビン7の回転検出用の検出用開口部12は、ボビン7を製造する際のプレス加工で容易に形成することができるから、シールを貼ったり、印刷したりする場合に比べて、製造が容易で、コストの上昇も抑えることができる。
According to the above-described embodiment, the following operational effects can be obtained.
Since the
ボビン7の回転を検出する近接センサ15を、回転しないボビンケース6の前方に設置しているので、ボビンケース6にセンサ用開口部9を形成しておけば、ボビンケース6の外部からボビン7の回転を良好に検出することができる。
Since the
ちなみに、光の反射を利用した検出器を、回転する外釜の後方に設置した場合には、外釜の回転で光を遮ることになるので、検出器の検出信号のパルス発生パターンが複雑になり、糸切れの判定が複雑になるという問題点があるが、本実施形態によれば、そのような問題を解決できる。 By the way, when a detector using light reflection is installed behind the rotating outer hook, the light is blocked by the rotation of the outer hook, so the pulse generation pattern of the detection signal of the detector is complicated. However, according to the present embodiment, such a problem can be solved.
近接センサ15はブラケット16に取り付け、そのブラケット16を回動させることで、ボビンケース6のセンサ用開口部9を通してボビン7における鍔部11の側面と対向する部位に配置された正規の検出位置と、ボビンケース6から退避した退避位置との間で移動可能としている。このため、近接センサ15をボビンケース6の前方に配置しながらも、ボビン7を交換する際には、近接センサ15を前記退避位置に移動させることで、そのボビン7の交換も容易に行うことができる。
The
近接センサ15を取り付けたブラケット16とブロック20との間に節度機構26を設けているので、近接センサ15を正規の検出位置と退避位置とで保持でき、また、回動操作する際に節度感があり、操作性をよくできる。
Since the
近接センサ15が正規の検出位置にセットされたことを検出するセット検出スイッチ28を設け、制御装置30は、そのセット検出スイッチ28からセット信号S3がある状態では主軸モータ31の回転を可能とするが、セット信号S3がない場合には、主軸モータ31を駆動しない。これにより、近接センサ15が正しくセットされていない状態で縫製が開始されることを防止できる。
制御装置30が下糸の残量を推定して表示部34に表示することで、使用者は下糸の残量を知ることができ、使い勝手をよくできる。
A
Since the control device 30 estimates the remaining amount of the lower thread and displays it on the display unit 34, the user can know the remaining amount of the lower thread and can improve usability.
(第2の実施形態)
図8は本発明の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態は、上記した第1の実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、ボビン7の鍔部11における検出用開口部35は、円形の孔からなる検出用開口部12に代えて、外周部が開口した切欠部により形成している。各検出用開口部35も、前記検出用開口部12と同様に、ボビン7の回転中心から周方向に90度ずつの等間隔で配置されている。
このような構成としても第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. This second embodiment differs from the first embodiment described above in the following points. That is, the
Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(第3の実施形態)
図9は本発明の第3の実施形態を示す。この第3の実施形態は、上記した第1及び第2の実施形態とは次の点が異なっている。すなわち、ボビン7の鍔部11における検出用開口部36は、幅狭の開口部からなるスリットにより形成している。各検出用開口部36は、ボビン7の回転中心から周方向に30度ずつの等間隔で、12個配置されている。
このような構成としても第1の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(Third embodiment)
FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the first and second embodiments described above in the following points. That is, the
Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(その他の実施形態)
本発明は、上記した各実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
ボビン7は、全体が磁性体である必要はなく、少なくとも鍔部11が磁性体であればよい。
近接センサとしては、誘導形の近接センサ15に限られず、非光電形であれば、静電容量形あるいは超音波形でもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified or expanded as follows.
The
The proximity sensor is not limited to the
図面中、1は釜、2は中釜、6はボビンケース、7はボビン、9はセンサ用開口部、11は鍔部、12は検出用開口部、15は近接センサ、15aは検出面、16はブラケット、28はセット検出スイッチ(セット検出手段)、30は制御装置(判定手段)、31は主軸モータ(モータ)、34は表示部、35は検出用開口部、36は検出用開口部を示す。 In the drawings, 1 is a hook, 2 is a hook, 6 is a bobbin case, 7 is a bobbin, 9 is a sensor opening, 11 is a hook, 12 is a detection opening, 15 is a proximity sensor, 15a is a detection surface, 16 is a bracket, 28 is a set detection switch (set detection means), 30 is a control device (determination means), 31 is a spindle motor (motor), 34 is a display section, 35 is a detection opening, and 36 is a detection opening. Indicates.
Claims (4)
下糸が巻かれた状態で前記ボビンケース内に回転可能に収容され、少なくとも鍔部が磁性体により形成されるとともに、前記鍔部にこれの周方向に複数の検出用開口部が形成されたボビンと、
前記ボビンケースの外部から前記センサ用開口部を通して前記ボビンにおける前記鍔部の側面と対向する部位に配設され、前記ボビンの回転に基づき検出信号を出力する非光電形の近接センサと、
前記近接センサの検出信号に基づき前記ボビンに巻かれた下糸の状況を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とするミシンの下糸検出装置。 A bobbin case that is detachably attached to a sewing machine hook and has an opening for a sensor;
The bobbin case is rotatably accommodated in a state where a lower thread is wound, and at least a flange portion is formed of a magnetic material, and a plurality of detection openings are formed in the circumferential direction of the flange portion. With bobbin,
A non-photoelectric proximity sensor that outputs a detection signal based on rotation of the bobbin, disposed in a portion of the bobbin that faces the side surface of the flange through the sensor opening from the outside of the bobbin case;
Determination means for determining a state of a lower thread wound around the bobbin based on a detection signal of the proximity sensor;
A bobbin thread detecting device for a sewing machine comprising:
前記近接センサが前記正規の検出位置にセットされたことを検出したときにセット信号を出力するセット検出手段を設け、
前記セット検出手段から前記セット信号がある状態で、前記釜を駆動するモータの回転を可能とすることを特徴とする請求項1記載のミシンの下糸検出装置。 The proximity sensor is configured to be movable between a normal detection position disposed at a portion of the bobbin facing the side surface of the flange portion and a retracted position retracted from the bobbin case through the sensor opening. ,
Providing a set detection means for outputting a set signal when it is detected that the proximity sensor is set at the regular detection position;
2. The lower thread detection device for a sewing machine according to claim 1, wherein a rotation of a motor for driving the shuttle is enabled in a state where the set signal is received from the set detection means.
前記判定手段は、前記近接センサが前記正規の検出位置にセットされたときを基点としてそこからの前記近接センサの検出信号のパルス数をカウントして積算し、その積算値に基づき前記下糸の消費量を推定し、予め記憶した前記ボビン更新時の下糸量から前記消費量を差し引いた量を残量として前記表示部に表示することを特徴とする請求項2または3記載のミシンの下糸検出装置。 With a display,
The determination means counts and accumulates the number of pulses of the detection signal of the proximity sensor from the time when the proximity sensor is set at the regular detection position, and based on the accumulated value, The sewing machine according to claim 2 or 3, wherein a consumption amount is estimated and an amount obtained by subtracting the consumption amount from a pre-stored bobbin thread amount at the time of updating the bobbin is displayed on the display unit as a remaining amount. Yarn detection device.
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Cited By (3)
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- 2009-04-21 JP JP2009102953A patent/JP2010252847A/en active Pending
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